数学切り抜き帳
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かっこをつける
桜花学園大学教授
岩井 齊良
 数式は記号の列であるが,記号の列がすべて数式というわけではない。
 例えば,2+3 はちゃんとした式であるが 2+ だけではなんの意味なのかわからない。
 ことばの世界に文法があるように,数式の世界にも文法があるはずで,今回は「数式の文法」という立場でこれを考えてみよう。
 表題は「格好をつける」としゃれたつもりである。

問1 次の式では左かっこ「(」が欠けている.左かっこを補い正しい式にしてください。
     ab)c)     abc))

 答は,それぞれ, である。
見慣れない形かも知れないが,この答では,式のいちばん外側にもかっこがつく。
 (a(bc)) という表現はある計算の仕方(あらかじめ積bcを計算し,その結果をaにかける)を表している。それゆえ,これを計算式と呼ぼう。
 これに対し,abc)) という表現は式以前のものである。これを文字列と呼ぼう。
問1はやさしかったので,もう少し難しくしよう。

問2 次の文字列に左かっこを補い,正しい計算式にしてください。
     abc)de)))f)

 答は となる。
 問題の答は1つしかない。

 この問題は次のように考えると素直に解ける。
   文字列を左から右へ順に見ていく
   最初に出会った右かっこについて,これに対応する左かっこの場所を探す
   その次の右かっこについて,これに対応する左かっこの場所を探す
   以下同様

 この手順を図解すると,次のようになる。


 この問題は次のようにも解ける。
   底のあるバケツのような容器を想定する。
   文字列を左から順に見ていき,
   文字に出会ったら,これを容器の最上段に入れる
   右かっこに出会ったら,
    容器の上から2つのものを取り出し,左かっこ「(」と右かっこ「)」で挟んで容器の最上段に入れる
   この操作を繰り返す。


 このような容器のことをスタックという。
 スタックは「未決物件処理箱」というべきもので,
   決まらないものをしまっておく
   部分的に決まったものを1つにまとめてしまっておく
という機能をもつ。

類題 次の式では左かっこ「(」が欠けている.左かっこを補い正しい式にしてください。
     ab)cd))    abcde))))    ab)c)de)f)

答